This study reports 2 years of the population dynamics and reproduction of a small mammal community using the removal method. The study was conducted in a rural area of the Atlantic Forest, in Sumidouro, Rio de Janeiro State, Brazil. The population sizes, age structure and reproduction were studied for the four most common species in the study area. The overall diversity was 1.67 and ranged between 0.8 to 1.67. The species richness was 13 considering the whole study. The most abundant species were the rodents Nectomys squamipes (n = 133), Akodon cursor (n = 74), Oligoryzomys nigripes (n = 25) and the marsupials Didelphis aurita (n = 58) and Philander frenatus (n = 50). Seven other rodents were captured once: Necromys lasiurus, Akodon montensis, Sooretamys angouya, Oecomys catherine, Oxymycterus judex, Euryzygomatomys spinosus and Trinomys iheringi. There were higher peaks for diversity and species richness during the winter (dry) months, probably due to higher food availability. The marsupials had a seasonal reproduction with highest population sizes at the end of the rainy seasons. Nectomys squamipes reproduced mostly during rainy periods. Akodon cursor reproduced predominantly in the winter with the highest population peaks occurring during this season. The analysis of the population dynamics of the rodent species indicated that no species behaved as an agricultural pest, probably due to the heterogeneous landscape of high rotativity of vegetable cultivation. Rodent populations were more susceptible to the removal procedure than marsupial ones.Keywords: marsupials, rodents, diversity, long-term study. Populações de pequenos mamíferos em um agro-ecossistema no domínio da Mata Atlântica, sudeste do Brasil ResumoEste estudo reporta dois anos da dinâmica populacional e reprodução de uma comunidade de pequenos mamíferos através de método de remoção. O estudo foi realizado numa área rural na Mata Atlântica, em Sumidouro, Rio de Janeiro, Brasil. Os tamanhos populacionais, a estrutura etária e a reprodução foram estudados para as quatro espécies mais comuns na área de estudo. A diversidade total foi de 1,67 e variou entre 0,8 e 1,67. A riqueza de espécies foi de 13, considerando-se o estudo todo. As espécies mais abundantes foram os roedores Nectomys squamipes (n = 133), Akodon cursor (n = 74) e Oligoryzomys nigripes (n = 25) e os marsupiais Didelphis aurita (n = 58) e Philander frenatus (n = 50 comportou como praga agrícola, provavelmente devido ao ambiente heterogêneo de alta rotatividade de cultivos de legumes. As populações dos roedores foram mais suscetíveis ao procedimento de remoção do que as dos marsupiais.Palavras-chave: marsupiais, roedores, diversidade, estudo de longo prazo.